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Verfahren zur Erhöhung der Dichte und der Festigkeit von Briketts
bei der Verpressung von Braunkohle Die Erfindung; betrifft ein Verfahren zur Steigerung
der Rohdichte und der Festigkeitd von Brikettsd beim Verpressen von Trockenbraunkohle
auf der Strangpresse, ohne Anwendung erhöhter Preßdrücke.
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Das Verfahren nimmt unmittelbar einfluß auf den Vorgang der Brikettbildung
im Formkanal der Strangpresse und wirkt sich vermindernd auf den Formzsugverschleiß
auso Es ist bekannt, daß bei der Strangpresse die Briketts aus einer lo= sen Schüttung
feiner Trockenkohle mit hilfe eines Preßstempels in einem geschlossenem Forinkanal
gepreßt werdene Vor der Pressung der Trockenhohle befindet sich zwischen den Körnern
der Schüttung Luft, die sogenannte Lückenluft. Während der Verdichtung der Trockenkohle
zum brikett wird ein großer Teil der Lückenluft herausgepreßt Nach der Bildung des
Briketts, besteht dieses nicht aus völlig lückenlos aneinandergepreßten Kohlekörnern
- es enthält vielmehr Poren in seinem Verband. Diese Poren schließen noch Luft in
sich ein und bilden das sogenannte Porenvolumen der Briketts, Die Reindichte der
Kohlesubstanz ist in der Regel um 15 20 20 ß höher als die Rohdichte der Brikette.
Diese Dichtedifferenz schwankt im Ab hängigkeit von den erreichten Brikettbedingungen.
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Der Elauptverschleiß der Formzeugteile der Strangpresse entsteht unmittelbar
an der Stelle, ar: der die Trockenkohle zwi Brikett verdichtet wird. Der starke
Verschleiß an dieser Stelle der Formzeugschwalbungen kann durch die Wirksamkeit
der Reiboxydation erklärt werden. Durch die plastische Verformung der Stahloberfläche
bei der Brikettbildung sowie beim Brikettvorschub und dem Vorhandensein von Luftsauerstoff
nach dem Vorschub des neugebildeten Briketts sind die Voraussetzungen für die Reiboxydation
gegeben. Damit ist der mehrfach höhere Verchleiß an der Brikettentstehungsstelle
in Vergleich zur Buckelzone erklärbar, obwohl bei der letzteren von den herrschenden
Temperaturen und Querdrücken her intensivere Reibungsverhältnisse vorliegen.
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Durch die wechselnde Verdichtung und teilweise Entspannung der fti
Brikettgefüge eingeschlossenen Porenluft beim Durchschieben der Briketts durch den
Formkanal und durch das Vorhandensein der Porenluft überhaupt, ist das Erreichen
einer maximalen Brikettfestigkeit und -dichte begrenzt. Um hohe Brikettfestigkeiten
und -dichten zu erzielen, müssen meist sehr hohe Preßdrücke angewandt werden, die
erhöhte Reparaturen an den Pressenantriebsteilen und vermehrte Energieaufwendungen
zur Folge haben. Die spezifische Leistungsfähigkeit der Brikettpresse wird oft durch
unzureichende Brikettqualität eingeschränkt.
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Der starke Verschleiß an der Steinbildungsstelle erfordert einen häufigen
Wechsel der Formzeugteile und einen hohen Verbrauch an Formzeugmaterial.
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Zweck der Erfindung ist es, Briketts auf der Strangpresse mit höherer
Festigkeit und Dichte herzustellen und die Aufwendungen an Formzeugmaterial, Reparaturen
und Antriebsenergie zu senken.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, welches
die Lückenluft in der Trockenkohlenschüttung vor der Verpressung* d.h. im Formkanal,
durch ein Medium, das bei der Verdichtung kondensiert, weitestgehend verdrängt und
dabei gleichzeitig das Herantreten von Luftsauerstoff an die Steinbildungsstelle
verhindert.
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Es wurde gefunden, daß bei der Einleitung von Wasserdampf in den Füllschacht
der Strangpresse, eine Erhöhung der Dichte und der Festigkeit der Briketts eintritt,
Gleichzeitig vermindert sich der spez. Preßdruck, die Antriebsenergie und der Formzeug
verschleiß. Durch den in den Füllschacht eingeleiteten Wasserdampf wird die Lückenluft
in der Kohlenschüttung weitestgehend verdrängt. Bei der Verdichtung der Kohleschüttung
zum Brikett kondensiert der Dampf bereits in der ersten Phase des Druckanstieges.
Porenluft kann damit-im Brikettgefüge nur noch im geringen Umfang auftreten. In
Verbindung mit einem plastischem Verhalten des Brikettiergutes werden die Briketts
dichter und fester. Durch den Einfluß des Dampfes sinkt der Reibungskoeffizient
zwischen Brikett und Formzeugteile und? mit ihm der Preßdruck und die Antriebsenergie.
Die Reiboxydation wird durch den Dampf eingeschränkt und der Formzeugverschleiß
geht zurück.
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Die Kerntemperatur der Briketts steigt durch die Dampfzuführung an,
ebenso erhöht sich geringfügig der Brikettwassergehalt.
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Die Fahrweise der Trocknungsanlage ist der Wassergehaltsände rung
anzupassen. Die stärkere Verdichtung des Brikettiergutes führt zu einer Erhöhung
der spezifischen Pressenleistung. Ebenso kann der durch die Erfindung erzielte Effekt
der Festigkeitszunahme und des Rückganges des Preßdruckes sowie des Formzetigverschleißes
der Briketts zu einer Erhöhung der Pressenleistung genutzt werden.
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Günstige Bedingungen für den Brikettiervorgang entsprech'end der erfindungsgemäßen
Lösung werden erreicht, wenn mit einem Dampf-Kohle-Issenverhältnis von 1 : 250 bis
1 : 30 gefahren wird. Das Dampf-Kohle-Nassenverhältnis ist je nach der erforderlichen
Erhöhung der ßriekttfestigkeit und der Leistungsfähigkeit der Trocknungsanlage zu
wählen. Die Dampfzuführung sollte zweckmäßigerweise stempelseitig in den Füllkanal
erfolgen, bei gleiclumäßiger Verteilung über die Füllkanalbreite, um Entmischungserscheinungen
bei der Trockenkohlezuführung zu vermeiden. Die Dampfeinleitung kann hierbei zur
Verbesserung des Füllt vorganges bei schnellaufenden Pressen genutzt werden.
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Durch die Erfindung ist es möglich, festere und dichtere Briketts
herzustellen, die bei der thermischen Veredlung als auch in der sonstigen Industrie
vorteilhafter verarbeitet werden.
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Gleichzeitig wird eine Erhöhung der spezifischen Schlagflächenleistung
der Strangpressen bei der Brikettierung von Trockenbraunkohle erreicht. Die Reparaturen
an den Pressen, der Formzeugmaterialverbrauch und die Antriebsenergie vermindert
sich.
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Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Figur 1: Dampfzuführung in
den Füllkanal Figur 2: Zunahme der Festigkeit und Dichte der Briketts mit steigendem
Dampf-Kohle-Verhältnis.
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Der Dampf gemäß Figur 1 wird d »1urcn den Dampfzuführungsstutzen (1)
des Dampfverteilungsraumes (2) über einen schmalen eventuell verstellbaren Schlitz
(3) in den Füllkanal (4) der Strangpresse ein geleitet. Der Schlitz (3) und damit
der Dampfverteilungsraum (2) soll hierbei über die gesamte Breite des Füllkanales
(4) angeordnet sein. Durch die Dampfeinleitung wird die Luft zwischen den Trockenkohlenkörnern
(5) verdrängt. Bei der Verdichtung der Trockenkohle (5) durch den Stempel (6) zu
Briketts (7) kondensiert der Dampf. Die Briketts (7) erhaltcn ein festeres und dichteres
Gefüge.
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Figur 2 zeigt die Verbesserung der Rohdichte und der Warmdruckfestigkeit,
sowie die Veränderung der Kerntemperatur und den Wassergehalt des Briketts mit steigenden
Da)npf-iiohle-Massenverhältnis bei der Herstellung von Feinkornbriketts.
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Günstige Ergebnisse liegen bei einem Dampf-Kohle-Massenverhältnis
von a : 250 bis 1 : 30e